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摘要：随着科学技术和生产技术的不断进步，焊接作为一种实现材料永久性连接的技术方法，在工程建筑、航空和工业机械制造中得到了广泛的应用。焊接工作者需要具备专业的焊接知识、掌握工艺流程和良好的操作水平，才能保证焊接技术符合标准要求。本文作者结合多年工作实践经验，主要就焊接结构件焊接变形控制进行了简单探讨，希望对相关从业人员有所帮助。
关键词：焊接结构；焊接变形；控制措施
作为机械制造中的加工工艺，焊接的地位不断十分重要，而且它的价值意义也是十分巨大的。焊接作业属于特种作业，需要较为精湛的专业技术。焊接作业时会有焊缝产生，而且通常会在水平或是垂直的方向，这些焊缝在温度条件下会产生收缩，从从而导致变形的发生，当变形量在允许值内时则可以不予处理，一旦变形量超出正确的范围，则需要对产生的焊接变形进行矫正，部分焊接变形的材料在矫正后则会因无法使用而废弃，即使能再正常使用的也导致了作业时间增加，所以无论哪种情况都会导致成本上的浪费，这也是在机械制造中不可避免却又不得不避免的一个重大问题。因此，研究并探讨出防止焊接结构件变形的预防措施，有效的提高作业效率，降低生产成本，具有很重要的价值和意义。
1 焊接结构件变形分类
焊接结构件变形的原因有很多，其中就包括母材的材质导致的变形、填充材料导致的变形、焊接方法不娴熟或者方法不正确导致的变形、焊接参数（WPS文件参数）导致的变形、焊接顺序不正确导致的变形、还有冷却时间及焊接过程中是否有约束等问题导致的焊接结构件变形等原因，但是这些原因归根结底是由于焊接残余应力造成的，而焊接结构变形又可以分为以下几类：
收缩变形—— 其包括垂直于焊缝方向引起的横向收缩和焊缝方向引起的纵向收缩；
弯曲变形—— 这个包括由于横向收缩引起的弯曲变形和由于纵向收缩引起的弯曲变形；
扭曲变形—— 构件绕自身轴线的扭曲；
波浪边形—— 波浪变形时由于薄板焊接产生残余压缩应力使得构件出现因为压缩而形成的。
2影响结构焊接变形的因素
2.1变形原因分析
众所周知，焊接变形之所以存在，最根本原因是焊缝及其周围金属的热胀冷缩。在受热时金属发生膨胀，因其周围金属的压缩而发生变形，在随后的冷却过程中发生收缩，又对其周围金属产生压缩作用，从而在冷却后，焊件会发生收缩变形。当这种情况作用在平板的焊接结构上，特别是薄板的焊接结构上时，就容易发生失稳变形，即会产生波浪变形或凸凹变形。
2.2焊接结构件制做顺序与变形分析
通常情况下，在液压支架结构的制作工作当中，其中成型主机板和横板构成了框架，将框架和底板之间进行有效的衔接形成一种背对背的焊接条件，在成型板面和焊接板面之间需要做到充分的衔接，并且需要进行后续的修模和打孔操作。产生焊接形变的主要原因，是因为液压支架的结构件在成型间隙和焊接过程当中产生的不良收缩问题，同时焊接收缩属于无法改变的问题，但是在成型过程当中可以通过另一种形式来进行有效的改变。
2.3结构刚度的影响
刚性是指焊件抵抗变形的能力，它与焊件材质、焊件截面形状和尺寸等有关。结构刚性越大，则阻止焊缝及其附近热变形的能力越强，焊接变形就越小。反之焊件的刚性越小，则焊接变形就越大。在钢结构刚度较小时，焊接接缝成对称分布，在施焊程序步骤正确合理的情况下，只会产生线性缩短变形；当焊接接缝不对称分布，焊缝收缩与重心之间有距离使截面向上弯曲会产生弯曲变形；在施焊程序合理的情况下，焊缝截面中心与接头截面中心在同一方位上，只产生线性缩短；焊缝截面中心偏离接头截面中心时会产生角变形。
3焊接结构件焊接变形控制措施
3.1控制焊接工艺及焊接方法
机械焊接作业过程中采用的技术规定主要包括焊接方法、焊前准备、焊接材料、焊接顺序、焊接操作、工艺参数、焊后处理等几方面的内容。
焊接工人必须在焊接作业过程中，确保工艺操作的科学性与合理性，才能达到提高机械焊接质量的目的。另外，操作人员必须在焊接作业过程中，严格按照机械焊接的要求控制机械结构的焊接问题，避免结构焊接温度不符合影响机械结构焊接的质量。
3.2预变形法
在预变形法的使用过程当中，主要是对掩护梁固定的侧防护板来进行工作，顶梁固定的位置在进行焊接工作当中，其中在正常焊接工作之后会出现不同程度的形变问题，为了有效防止焊接工作产生不良的形变，在底部构建当中需要将设模板设定一定的工作角度，同时再预留焊接缝当中需要保证收缩量的大小符合工作标准。
3.3焊接工艺要点
为减少焊接变形，在进行焊接以前，应该使用压板将滤盘周围压到焊接平台上，并在整个内角焊缝冷却到室温之前，不要取下压板；由于是角焊缝，焊脚尺寸不大于5mm，采用单层单道焊接，稍作窄幅摆动；在整个焊接活动中，应该严格控制工件的温度，编程时采用合理的焊接顺序，使焊缝位置应确保焊接前手触碰不发热。
3.4铝合金焊接变形防止措施
优化焊缝结构：合理布局焊缝位置，保证每条焊缝都有充足的散热空间，避免区域内焊缝过于集中；选择合适的焊缝形状和尺寸。
3.5预留变形尺寸法
在液压支架顶梁和底座的焊接工作当中运用比较频繁，在这两个部件的主体位置当中，主支撑位置对应的焊接位置必须要预留一定的空间大小，比如在ZY4000支架结构当中，顶梁的支柱位置宽度标准尺寸设定为340mm，同时在拼装工作当中需要针对主支撑板根部放大1mm，同时需要在伤口放大2～3mm距离，同时使用支撑板来进行固定。在指数位置焊接过程当中需要将侧向的支撑板进行去除，同时保证两个主要支撑柱在焊接过程当中的应力大小分布均匀，在支撑柱的底部位置可以进行二次加工操作。
3.6焊接材料质量控制
考虑到板用于工程机械产品通常存在不同程度的凹陷，皮肤氧化不匀，凹凸不平等现象不好的外观，但也越明显与板的厚度的增加，而且有相同的制造商生产批次的不同板外观质量是不一样的，所以，从根本上提高产品的外观质量，企业要求供应商生产实际，标准、全板质量等级报告或认证，并要求质量检验人员仔细检查和验证外观质量，以避免工程机械外观质量选择不当。
3.7 H型钢免清根焊接技术
避免了单面焊时受热不均匀而产生的焊接变形。H型钢部分腹板为δ＝6mm以下的薄板，单面焊背部清根时极易出现单面焊接变形过大，矫正难度大，而采用此施工方法，两侧同时焊接，焊接应力两侧均等，有效减小了焊接变形。
3.8对电焊机的电流量进行控制
电焊机能很准确的显示出电流量，所以在机械焊接的过程之中，电流量的大小对机械焊接的质量起着非常重要的作用。所以，焊接过程中应该分析其控制点，为避免外观损坏，提高成品的成型标准，应尽量采用模具与模具相结合的方法对板材零件进行切割。为了减少坑的数量，建议使用橡胶锤或铜锤。铁锈清理完成的工作，坚持沙子，规模、毛刺、挂渣和其他杂质，需要重点从减少和阻止着手提高焊接的质量，这个时候设置合理的焊接参数通过模拟焊接，按焊接操作规范，也要选择合适的防溅剂和屏蔽技术防止切削面，焊缝交叉位置，如高温金属表面结合焊接飞溅。
4 结语
焊接是通过高温将两个及以上的结构件进行的组装，在进行焊接工作的过程中受不同因素的影响，结构件的焊接容易出现变形现象，结构件的焊接变形会影响其使用质量。基于此在进行结构件的焊接过程中，要不断的对焊接变形现象进行控制。
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